(57)【要約】【課題】内径が小さな管体にも適用でき、且つ、精度良く寸法を測定することができる管体の寸法測定装置を提供することを課題とする。【解決手段】軸心Ｐ１が水平方向と略平行となるように配置された管体１０の寸法を算出する管体の寸法測定装置１であって、管体の軸心に対して進退動可能な台座６１ａ、６１ｂ、台座から軸心方向に延びるアーム６２ａ、６２ｂ、及び、アームの先端部に取り付けられ管体の周面を摺動可能な接触子６３ａ、６３ｂとを有する接触体６ａ、６ｂと、該接触体に作用する重力のうち台座の進退動可能な方向の成分と向きが反対で、且つ、該成分と大きさが略同じ荷重を台座に付加する荷重調整手段８ａ、８ｂとを備える管体の寸法測定装置１を提供する。【選択図】図１
2010190622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心が水平方向と略平行となるように配置された管体に対し、前記軸心方向に対向して配置される回転ヘッドと、前記管体の寸法を算出する寸法算出手段とを備える管体の寸法測定装置であって、
前記回転ヘッドは、
水平方向と略平行な回転中心周りに回転する基台と、
前記基台の回転中心に対して進退動可能に前記基台に取り付けられる接触体と、
前記接触体を進退動させて、前記管体の周面に前記接触体を押圧するための押圧手段と、
前記接触体の進退動可能な方向の荷重を前記接触体に加える荷重調整手段とを有し、
前記接触体は、
前記基台の回転中心に対して進退動可能に前記基台に取り付けられる台座と、
前記台座から前記管体側に延び、前記台座と一体的に進退動するアームと、
前記管体の周面に接触可能なように前記アームの先端部に取り付けられ、前記アームと一体的に進退動する接触子とを具備し、
前記押圧手段は、前記接触子が前記管体の周面に接触するまで前記台座を進退動させ、前記接触子が前記管体の周面に接触した状態で、前記基台の回転角度に関わらず、前記台座の進退動可能な方向に略一定の荷重を前記台座に付加し、
前記荷重調整手段は、前記接触体に作用する重力のうち前記台座の進退動可能な方向の成分と向きが反対で、且つ、該成分と大きさが略同じ荷重を前記台座に付加し、
前記寸法算出手段は、前記基台の回転によって前記管体の周面を前記接触子が摺動しているときの、前記台座の進退動可能な方向における前記台座の位置に基づいて前記管体の寸法を算出することを特徴とする管体の寸法測定装置。
【請求項２】
前記荷重調整手段は、
前記台座の進退動可能な方向に沿って前記基台に取り付けられる複数のローラからなるローラ群と、
前記ローラ群の一方の端部に位置するローラに巻き掛けられ、一端が前記台座に結合される第１巻き掛け部と、
前記ローラ群の他方の端部に位置するローラに巻き掛けられ、一端が前記台座に結合される第２巻き掛け部と、
前記第１巻き掛け部及び前記第２巻き掛け部の他端に結合され、前記接触体の重量と略同じ重量のカウンターウエイトとを備え、
前記第１巻き掛け部と、前記カウンターウエイトと、前記第２巻き掛け部と、前記台座と、前記ローラ群とでループを構成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の管体の寸法測定装置。
【請求項３】
前記接触体を２つ備え、
前記押圧手段は、一方の前記接触体の前記接触子が前記管体の外周面に接触するまで一方の前記接触体の前記台座を前記基台の回転中心に向けて進行させ、一方の前記接触体の前記接触子が前記管体の外周面に接触した状態で、前記基台の回転角度に関わらず、前記基台の回転中心に向けて略一定の荷重を一方の前記接触体の前記台座に付加し、他方の前記接触体の前記接触子が前記管体の内周面に接触するまで他方の前記接触体の前記台座を前記基台の回転中心から退行させ、他方の前記接触体の前記接触子が前記管体の内周面に接触した状態で、前記基台の回転角度に関わらず、前記基台の回転中心から退行する向きに略一定の荷重を他方の前記接触体の前記台座に付加し、
前記荷重調整手段は、一方の前記接触体に作用する重力のうち一方の前記接触体の前記台座の進退動可能な方向の成分と向きが反対で、且つ、該成分と大きさが略同じ荷重を一方の前記接触体の前記台座に付加し、他方の前記接触体に作用する重力のうち他方の前記接触体の前記台座の進退動可能な方向の成分と向きが反対で、且つ、該成分と大きさが略同じ荷重を他方の前記接触体の前記台座に付加し、
前記寸法算出手段は、
前記基台の回転によって、前記管体の外周面を一方の前記接触体の前記接触子が摺動し、前記管体の内周面を他方の前記接触体の前記接触子が摺動しているときの、一方の前記接触体の前記台座の進退動可能な方向における該台座の位置に基づいて前記管体の外径を算出すると共に、他方の前記接触体の前記台座の進退動可能な方向における該台座の位置に基づいて前記管体の内径を算出し、
算出した前記管体の外径及び内径を出力する、又は、算出した前記管体の外径及び内径に基づいて算出した前記管体の肉厚を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の管体の寸法測定装置。
【請求項４】
前記２つの接触子は、進退動可能な方向が一致するように取り付けられ、
前記押圧手段は、一方の前記接触体の前記台座と他方の前記接触体の前記台座とを連結することを特徴とする請求項３に記載の管体の寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管体の寸法を測定する管体の寸法測定装置に関し、特に、軸心が水平方向と略平行となるように配置された管体の寸法を測定する管体の寸法測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような管体の寸法測定装置として、図６に示すような管体の寸法測定装置（以下、「第１の管体の寸法測定装置」という。）が知られている（特許文献１参照）。図６は、第１の管体の寸法測定装置が備える回転ヘッド２０１、及び、第１の管体の寸法測定装置によって寸法が測定される管体１００の断面図である。図６（ａ）は、回転ヘッド２０１と管体１００とが離間している状態を示し、図６（ｂ）は、回転ヘッド２０１の接触子２０３ｂが管体１００の内側空間に挿入されている状態を示す。図６（ａ）に示すように、回転ヘッド２０１は、基台２０２と、２つの接触子２０３ａ、２０３ｂと、２つの押圧手段２０４ａ、２０４ｂとを備える。基台２０２は、水平方向と略平行な回転中心Ｐ１２周りに回転可能とされている。基台２０２の管体１００側の側面には、押圧手段２０４ａ、２０４ｂが、基台２０２の回転中心Ｐ１２と直交する方向に沿って取り付けられている。接触子２０３ａは、押圧手段２０４ａの回転中心Ｐ１２に向かう側に取り付けられ、基台２０２の回転中心Ｐ１２に対して進退動可能であり、接触子２０３ｂは、押圧手段２０４ｂの回転中心Ｐ１２から遠ざかる側に取り付けられ、基台２０２の回転中心Ｐ１２に対して進退動可能になっている。尚、基台２０２の回転中心Ｐ１２に対して進退動可能とは、該回転中心Ｐ１２に向けて進行すること、及び、該回転中心Ｐ１２から遠ざかる向きに進行する（退行する）ことが可能であることを意味する。
【０００３】
第１の管体の寸法測定装置を用いて、管体１００の寸法を測定する場合、まず、図６（ａ）に示すように、管体１００の軸心Ｐ１１と基台２０２の回転中心Ｐ１２とを一致させる。次に、接触子２０３ａと接触子２０３ｂとの間隔を管体１００の肉厚より大きくする。そして、軸心Ｐ１１に沿って回転ヘッド２０１を移動させ、図６（ｂ）に示すように、接触子２０３ｂを管体１００の内側空間に挿入し、接触子２０３ａと接触子２０３ｂとの間に管体１００を位置させる。次に、押圧手段２０４ａによって、接触子２０３ａを基台２０２の回転中心Ｐ１２（管体１００の軸心Ｐ１１）に向けて進行させ、該接触子２０３ａを管体１００の外周面１０１に所定の荷重で押圧する。これと同時に、押圧手段２０４ｂによって、接触子２０３ｂを基台２０２の回転中心Ｐ１２（管体１００の軸心Ｐ１１）から退行させ、該接触子２０３ｂを管体１００の内周面１０２に所定の荷重で押圧する。
【０００４】
次に、基台２０２を回転中心Ｐ１２周りに回転させる。基台２０２が回転すると、接触子２０３ａが外周面１０１を周方向に摺動し、接触子２０３ｂが内周面１０２を周方向に摺動する。接触子２０３ａが外周面１０１を摺動すると、接触子２０３ａの進退動可能な方向における該接触子２０３ａの位置が外周面１０１の形状に応じて変動する。同様に、接触子２０３ｂが内周面１０２を摺動すると、接触子２０３ｂの進退動可能な方向における該接触子２０３ｂの位置が内周面１０２の形状に応じて変動する。
【０００５】
第１の管体の寸法測定装置は、各接触子２０３ａ、２０３ｂの進退動可能な方向における各接触子２０３ａ、２０３ｂの位置に基づいて、管体１００の外径や内径などの管体１００の寸法を算出する。
【０００６】
第１の管体の寸法測定装置を用いて、管体１００の寸法を測定するには、図６（ｂ）に示すように、軸心Ｐ１１に沿って回転ヘッド２０１を移動させ、接触子２０３ｂを管体１００の内側空間に挿入する必要がある。上述のように、接触子２０３ｂが、押圧手段２０４ｂの回転中心Ｐ１２から遠ざかる側に取り付けられている。このため、内側空間が、軸心Ｐ１１に沿って回転ヘッド２０１を移動させたときに、接触子２０３ｂと押圧手段２０４ｂとの両方を挿入できる大きさを有さなければ、接触子２０３ｂを内側空間に挿入することができない。従って、第１の管体の寸法測定装置は、接触子２０３ｂと押圧手段２０４ｂとの両方を内側空間に挿入できない内径の小さな管体１００については、接触子２０３ｂを内側空間に挿入できないため、寸法を測定することができない。
【０００７】
このような問題を解決するための管体の寸法測定装置として、以下に説明する管体の寸法測定装置（以下、「第２の管体の寸法測定装置」という。）が考えられる。図７は、第２の管体の寸法測定装置が備える回転ヘッド２０１、及び、第２の管体の寸法測定装置によって寸法が測定される管体１００の断面図である。図７に示すように、第２の管体の寸法測定装置の回転ヘッド２０１は、２つの接触体２０５ａ、２０５ｂを備えている。各接触体２０５ａ、２０５ｂは、接触子２０３ａ、２０３ｂと、台座２０６ａ、２０６ｂと、アーム２０７ａ、２０７ｂとを備える。台座２０６ａ、２０６ｂは、基台２０２の回転中心Ｐ１２に対して進退動可能に基台２０２に取り付けられ、該進退動は、押圧手段２０４ａ、２０４ｂによって行われる。アーム２０７ａ、２０７ｂは、台座２０６ａ、２０６ｂから管体１００側に延び、先端部に接触子２０３ａ、２０３ｂが取り付けられている。各接触体２０５ａ、２０５ｂにおいて、接触子２０３ａ、２０３ｂ、台座２０６ａ、２０６ｂ、及び、アーム２０７ａ、２０７ｂはそれぞれ一体的に進退動するように構成されている。
【０００８】
第２の管体の寸法測定装置を用いて、管体１００の寸法を測定する場合、第１の管体の寸法測定装置で管体１００の寸法を測定する場合と同様にして、管体１００の軸心Ｐ１１と基台２０２の回転中心Ｐ１２とを一致させ、接触子２０３ａと接触子２０３ｂとの間に管体１００を位置させる。次に、押圧手段２０４ａによって、台座２０６ａを基台２０２の回転中心Ｐ１２（管体１００の軸心Ｐ１１）に向けて進行させ、接触子２０３ａが外周面１０１に接触した状態で、台座２０６ａを基台２０２の回転中心Ｐ１２に向けて所定の荷重で押圧する。これと同時に、押圧手段２０４ｂによって、台座２０６ｂを基台２０２の回転中心Ｐ１２（管体１００の軸心Ｐ１１）から退行させ、接触子２０３ｂが内周面１０２に接触した状態で、台座２０６ｂを基台２０２の回転中心Ｐ１２から退行する向きに所定の荷重で押圧する。これにより、接触子２０３ａが管体１００の外周面１０１に所定の荷重で押圧され、接触子２０３ｂが管体１００の内周面１０２に所定の荷重で押圧される。
【０００９】
次に、基台２０２を回転中心Ｐ１２周りに回転させる。これにより、接触子２０３ａが外周面１０１を周方向に摺動し、接触子２０３ｂが内周面１０２を周方向に摺動する。接触子２０３ａが外周面１０１を摺動すると、台座２０６ａの進退動可能な方向における接触子２０３ａの位置が外周面１０１の形状に応じて変動する。同様に、接触子２０３ｂが内周面１０２を摺動すると、台座２０６ｂの進退動可能な方向における接触子２０３ｂの位置が内周面１０２の形状に応じて変動する。接触子２０３ａと台座２０６ａとは、一体的に進退動するため、台座２０６ａの進退動可能な方向における該台座２０６ａの位置（以下、適宜「台座２０６ａの位置」という。）は、外周面１０１の形状に応じて変動する。また、接触子２０３ｂと台座２０６ｂとは、一体的に進退動するため、台座２０６ｂの進退動可能な方向における該台座２０６ｂの位置（以下、適宜「台座２０６ｂの位置」という。）は、内周面１０２の形状に応じて変動する。第２の管体の寸法測定装置は、接触子２０３ａ、２０３ｂが外周面１０１及び内周面１０２を摺動しているときの各台座２０６ａ、２０６ｂの位置に基づいて、管体１００の寸法を算出する。
【００１０】
前述の構成を有する第２の管体の寸法測定装置においては、図７に示すように、接触子２０３ａ、２０３ｂが、管体１００側に延びるアーム２０７ａ、２０７ｂの先端部に取り付けられている。このため、軸心Ｐ１１に沿って回転ヘッド２０１を移動させると、管体１００の内側空間に押圧手段２０４ｂを挿入することなく、接触子２０３ｂを挿入することができる。このため、第２の管体の寸法測定装置は、第１の管体の寸法測定装置と異なり、内径が小さな管体１００であっても、寸法を測定することができるという利点がある。しかし、近年、管体の寸法測定装置に要求される測定精度は高まっており、このことに鑑みれば、第２の管体の寸法測定装置の測定精度は、必ずしも充分でない場合があると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０６−１８５９３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、内径が小さな管体にも適用でき、且つ、より一層精度良く寸法を測定することができる管体の寸法測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するべく、本発明の発明者は鋭意検討した結果、第２の管体の寸法測定装置の接触子２０３ａ、２０３ｂが外周面１０１及び内周面１０２を摺動しているとき（以下、適宜「摺動時」という。）には、各アーム部２０７ａ、２０７ｂが各台座２０６ａ、２０６ｂの進退動可能な方向に撓み、各台座２０６ａ、２０６ｂの位置が、該撓みの影響を受けることを見出した。
【００１４】
図８に示すように、摺動時においては、各アーム２０７ａ、２０７ｂの先端部は、各接触子２０３ａ、２０３ｂを介して管体１００と接触している。一方、各アーム２０７ａ、２０７ｂの基端部（台座２０６ａ、２０６ｂ側の端部）は、進退動可能な各台座２０６ａ、２０６ｂに取り付けられている。このため、図８に示すように、摺動時においては、各アーム２０７ａ、２０７ｂは、各台座２０６ａ、２０６ｂの進退動可能な方向に撓む。
【００１５】
このようなアーム２０７ａの撓み量は、押圧手段２０４ａが台座２０６ａを押圧する荷重Ｆと、接触体２０５ａに作用する重力のうち台座２０６ａの進退動可能な方向の成分Ｗ’（以下、適宜「重力成分Ｗ’」という。）とを合成した合成力（以下、適宜「荷重Ｆと重力成分Ｗ’との合成力」という。）に応じて変動する。
【００１６】
図９は、荷重Ｆと重力成分Ｗ’との合成力を示す図である。上述のように、押圧手段２０４ａが台座２０６ａを押圧する荷重Ｆの向きは、基台２０２の回転中心Ｐ１２に向けて進行する向きであり、該荷重Ｆの大きさは、略一定である（図９（ａ）及び図９（ｂ）参照）。
【００１７】
一方、重力成分Ｗ’の向きは、図９（ａ）に示すように、台座２０６ａが管体１００の軸心Ｐ１１より鉛直方向下方に位置しているときは、管体１００の軸心Ｐ１１から退行する向きとなる。また、図９（ｂ）に示すように、台座２０６ａが管体１００の軸心Ｐ１１より鉛直方向上方に位置しているときは、管体１００の軸心Ｐ１１に向けて進行する向きとなる。更に、重力成分Ｗ’の大きさは、接触体２０５ａに作用する重力をＷとし、管体１００の軸心Ｐ１１と台座２０６ａとを結ぶ直線Ｌ１１が水平方向と成す鋭角の角度をθ２とすると、Ｗｓｉｎθ２となる。
【００１８】
以上のことから、台座２０６ａが管体１００の軸心Ｐ１１より鉛直方向下方に位置しているときは、荷重Ｆと重力成分Ｗ’との合成力の大きさは、（Ｆ−Ｗｓｉｎθ２）となる。また、台座２０６ａが管体１００の軸心Ｐ１１より鉛直方向上方に位置しているときは、荷重Ｆと重力成分Ｗ’との合成力の大きさは、（Ｆ＋Ｗｓｉｎθ２）となる。
【００１９】
このため、荷重Ｆと重力成分Ｗ’との合成力は、台座２０６ａが外周面１０１の最も鉛直方向上方の部位に近づけば近づくほど、基台２０２の回転中心Ｐ２に向けて進行する向きに大きくなる。このように管体１００の周方向における台座２０６ａの位置に応じて、荷重Ｆと重力成分Ｗ’との合成力が変動するために、摺動時には、アーム２０７ａの撓み量が変動する。
【００２０】
以上のように、台座２０６ａの位置はアーム２０７ａの撓みの影響を受け、該アーム２０７ａの撓み量は摺動時に変動するため、例えば、断面が完全に真円の管体の外周面に接触子２０３ａを摺動させた場合であっても、台座２０６ａの位置の軌跡は真円にはならない。このため、台座２０６ａの位置に基づいて管体１００の寸法を算出すると、誤差が生じる。
【００２１】
同様の理由により、台座２０６ｂの位置に基づいて管体１００の寸法を算出すると、誤差が生じる。
【００２２】
そこで、本発明の発明者は、荷重Ｆと重力成分Ｗ’との合成力を変動させる重力成分Ｗ’と相殺させる荷重を各台座２０６ａ、２０６ｂに付加することで、摺動時において、各アーム２０７ａ、２０７ｂの撓みが一定になり、各台座２０６ａ、２０６ｂの位置に基づいて管体１００の寸法を精度良く算出できるとの知見を得た。本発明の発明者は、これらの新しい知見に基づき、本発明を完成させた。
【００２３】
本発明は、軸心が水平方向と略平行となるように配置された管体に対し、前記軸心方向に対向して配置される回転ヘッドと、前記管体の寸法を算出する寸法算出手段とを備える管体の寸法測定装置であって、前記回転ヘッドは、水平方向と略平行な回転中心周りに回転する基台と、前記基台の回転中心に対して進退動可能に前記基台に取り付けられる接触体と、前記接触体を進退動させて、前記管体の周面に前記接触体を押圧するための押圧手段と、前記接触体の進退動可能な方向の荷重を前記接触体に加える荷重調整手段とを有し、前記接触体は、前記基台の回転中心に対して進退動可能に前記基台に取り付けられる台座と、前記台座から前記管体側に延び、前記台座と一体的に進退動するアームと、前記管体の周面に接触可能なように前記アームの先端部に取り付けられ、前記アームと一体的に進退動する接触子とを具備し、前記押圧手段は、前記接触子が前記管体の周面に接触するまで前記台座を進退動させ、前記接触子が前記管体の周面に接触した状態で、前記基台の回転角度に関わらず、前記台座の進退動可能な方向に略一定の荷重を前記台座に付加し、前記荷重調整手段は、前記接触体に作用する重力のうち前記台座の進退動可能な方向の成分と向きが反対で、且つ、該成分と大きさが略同じ荷重を前記台座に付加し、前記寸法算出手段は、前記基台の回転によって前記管体の周面を前記接触子が摺動しているときの、前記台座の進退動可能な方向における前記台座の位置に基づいて前記管体の寸法を算出することを特徴とする管体の寸法測定装置を提供する。
【００２４】
本発明に係る管体の寸法測定装置は、接触体に作用する重力のうち台座の進退動可能な方向の成分（以下、適宜「重力成分」という。）と向きが反対で、且つ、該重力成分と大きさが略同じ荷重（以下、適宜「調整荷重」という。）を台座に付加する荷重調整手段を備える。このような調整荷重を台座に付加することによって、重力成分と、調整荷重とが略相殺される。これにより、接触子が管体の周面を摺動しているときのアームの撓み量が略一定になり、台座の進退動可能な方向における該台座の位置に基づいて管体の寸法を精度良く算出することができる。よって、本発明に係る管体の寸法測定装置は、より一層精度良く寸法を測定することができる。
【００２５】
また、本発明に係る管体の寸法測定装置においては、第２の管体の寸法測定装置と同様に、接触子が管体側に延びるアームの先端部に取り付けられている。このため、管体の内側空間に押圧手段を挿入することなく、管体の内側空間に接触子を挿入することができるので、本発明に係る管体の寸法測定装置は、内径が小さな管体であっても、寸法を測定することができる。
【００２６】
荷重調整手段の具体的な構成として、前記荷重調整手段は、前記台座の進退動可能な方向に沿って前記基台に取り付けられる複数のローラからなるローラ群と、前記ローラ群の一方の端部に位置するローラに巻き掛けられ、一端が前記台座に結合される第１巻き掛け部と、前記ローラ群の他方の端部に位置するローラに巻き掛けられ、一端が前記台座に結合される第２巻き掛け部と、前記第１巻き掛け部及び前記第２巻き掛け部の他端に結合され、前記接触体の重量と略同じ重量のカウンターウエイトとを備え、前記第１巻き掛け部と、前記カウンターウエイトと、前記第２巻き掛け部と、前記台座と、前記ローラ群とでループを構成するようにした構成を挙げることができる。
【００２７】
好ましくは、本発明に係る管体の寸法測定装置は、前記接触体を２つ備え、前記押圧手段は、一方の前記接触体の前記接触子が前記管体の外周面に接触するまで一方の前記接触体の前記台座を前記基台の回転中心に向けて進行させ、一方の前記接触体の前記接触子が前記管体の外周面に接触した状態で、前記基台の回転角度に関わらず、前記基台の回転中心に向けて略一定の荷重を一方の前記接触体の前記台座に付加し、他方の前記接触体の前記接触子が前記管体の内周面に接触するまで他方の前記接触体の前記台座を前記基台の回転中心から退行させ、他方の前記接触体の前記接触子が前記管体の内周面に接触した状態で、前記基台の回転角度に関わらず、前記基台の回転中心から退行する向きに略一定の荷重を他方の前記接触体の前記台座に付加し、前記荷重調整手段は、一方の前記接触体に作用する重力のうち一方の前記接触体の前記台座の進退動可能な方向の成分と向きが反対で、且つ、該成分と大きさが略同じ荷重を一方の前記接触体の前記台座に付加し、他方の前記接触体に作用する重力のうち他方の前記接触体の前記台座の進退動可能な方向の成分と向きが反対で、且つ、該成分と大きさが略同じ荷重を他方の前記接触体の前記台座に付加し、前記寸法算出手段は、前記基台の回転によって、前記管体の外周面を一方の前記接触体の前記接触子が摺動し、前記管体の内周面を他方の前記接触体の前記接触子が摺動しているときの、一方の前記接触体の前記台座の進退動可能な方向における該台座の位置に基づいて前記管体の外径を算出すると共に、他方の前記接触体の前記台座の進退動可能な方向における該台座の位置に基づいて前記管体の内径を算出し、算出した前記管体の外径及び内径を出力する、又は、算出した前記管体の外径及び内径に基づいて算出した前記管体の肉厚を出力する構成とされる。
【００２８】
かかる好ましい構成においては、２つの接触体が備えられている。一方の接触体及び他方の接触体の各台座は、基台の回転中心に向けて進行または該回転中心から退行する向きに押圧され、これにより、一方の接触体の接触子が外周面に押圧され、他方の接触体の接触子が内周面に押圧される。従って、基台を回転中心周りに回転させると、一方の接触体の接触子が外周面を摺動し、他方の接触体の接触子が内周面を摺動する。また、各接触体の台座には、各接触体に作用する重力のうち各台座の進退動可能な方向の成分と向きが反対で、且つ、該成分と大きさが略同じ調整荷重が荷重調整手段によって付加される。よって、かかる好ましい構成によれば、一方の接触体の台座の進退動可能な方向における該台座の位置に基づいて管体の外径を精度良く算出でき、他方の接触体の台座の進退動可能な方向における該台座の位置に基づいて管体の内径を精度良く算出できる。
【００２９】
また、好ましくは、前記２つの接触子は、進退動可能な方向が一致するように取り付けられ、前記押圧手段は、一方の前記接触体の前記台座と他方の前記接触体の前記台座とを連結する構成とされる。
【００３０】
一方及び他方の各接触体の台座の進退動可能な方向が一致すると、一方の接触体の接触子が管体の外周面に接触するまで一方の接触体の台座を基台の回転中心に向けて進行させる向きと、他方の接触体の接触子が管体の内周面に接触するまで他方の接触体の台座を基台の回転中心から退行させる向きとが反対となる。また、一方の接触体の接触子が管体の外周面に接触した状態で、基台の回転中心に向けて一方の接触体の台座を押圧する向きと、他方の接触体の接触子が管体の内周面に接触した状態で、基台の回転中心から退行する向きに他方の接触体の台座を押圧する向きとが反対となる。このような一方及び他方の各接触体の台座間で、台座を進退動、及び、押圧する向きが反対となることで、これらの進退動、及び、押圧を、例えば、一軸方向に伸縮可能な１つの部材で行うことができる。このため、かかる好ましい構成によれば、押圧手段を１つの部材で構成することができ、本発明に係る管体の寸法測定装置の部品数を抑えることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、内径が小さな管体にも適用でき、且つ、より一層精度良く寸法を測定することができる管体の寸法測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本実施形態の管体の寸法測定装置と、本実施形態の管体の寸法測定装置によって寸法が測定される管体の側面図である。図１（ａ）は、管体の寸法測定装置と管体とが離間している状態を示す。図１（ｂ）は、管体の寸法測定装置の接触子が管体の内側空間に挿入された状態における、管体の寸法測定装置の一部分と、管体との側面を示す。
【図２】図２は、管体の寸法測定装置の基台の先端部近傍の構成を示す図である。図２（ａ）は、図１の矢視Ｇにおける基台の先端部近傍の拡大側面図である。図２（ｂ）は、基台の先端部近傍の拡大平面図である。図２（ｃ）は図２（ａ）のＸ―Ｘ端面図である。図２（ｄ）は図２（ａ）のＹ―Ｙ端面図である。
【図３】図３は、調整荷重が重力成分と向きが反対で大きさが略同じになることを説明するための模式図である。
【図４】図４は、実施例及び比較例で用いられた管体の断面図である。
【図５】図５は、実施例及び比較例の測定値と、実際の寸法との偏差を示すグラフである。
【図６】図６は、第１の管体の寸法測定装置が備える回転ヘッド、及び、第１の管体の寸法測定装置によって寸法が測定される管体の断面図である。図６（ａ）は、回転ヘッドと管体とが離間している状態を示す。図６（ｂ）は、回転ヘッドの接触子が管体の内側空間に挿入されている状態を示す。
【図７】図７は、第２の管体の寸法測定装置が備える回転ヘッド、及び、第２の管体の寸法測定装置によって寸法が測定される管体の断面図である。
【図８】図８は、台座の進退動可能な方向に撓んだ状態の第２の管体の寸法測定装置が備えるアームを示す。
【図９】図９は、荷重と重力成分との合成力を示す図である。図９（ａ）は、台座が管体の軸心より鉛直方向下方に位置しているときの荷重と重力成分との合成力を示す。図９（ｂ）は、台座が管体の軸心より鉛直方向上方に位置しているときの荷重と重力成分との合成力を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明に係る管体の寸法測定装置の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の管体の寸法測定装置１と、本実施形態の管体の寸法測定装置１によって寸法が測定される管体１０の側面図である。図１（ａ）は、管体の寸法測定装置１と管体１０とが離間している状態を示す。図１（ｂ）は、管体の寸法測定装置１の接触子６３ａが管体１０の内側空間に挿入された状態における、管体の寸法測定装置１の一部分と、管体１０との側面を示す。尚、管体１０は、軸心Ｐ１が水平方向と略平行となるように配置されている。
【００３４】
管体の寸法測定装置１は、本体部２と、回転ヘッド３と、寸法算出手段（図示しない）とを備える。
【００３５】
本体部２は、管体１０の軸心Ｐ１と平行な走行軸２０に沿って移動可能に配置されている。本体部２は、回転ヘッド３が管体１０に対して軸心Ｐ１方向に対向して配置されるように該回転ヘッド３を支持している。更に、本体部２は、鉛直方向に延びる昇降軸２１を備える。昇降軸２１は、スクリューネジで構成することができる。
【００３６】
図２は、管体の寸法測定装置１の基台５の先端部５２（後述する）近傍の構成を示す図である。図２（ａ）は図１の矢視Ｇにおける基台５の先端部５２近傍の拡大側面図であり、図２（ｂ）は基台５の先端部５２近傍の拡大平面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＸ―Ｘ端面図であり、図２（ｄ）は図２（ａ）のＹ―Ｙ端面図である。図１及び図２に示すように、回転ヘッド３は、駆動モータ４と、基台５と、２つの接触体６ａ、６ｂと、押圧手段７と、２つの荷重調整手段８ａ、８ｂとを備える。
【００３７】
図１（ａ）に示すように、基台５は、水平方向と略平行な回転中心Ｐ２周りに回転可能である。基台５は、基端部５１と先端部５２とを備える。基端部５１は、駆動モータ４によって回転駆動され、基端部５１が回転すると、基台５は回転中心Ｐ２周りに回転する。基端部５１は、昇降軸２１に取り付けられている。基端部５１は、昇降軸２１を回転させることで昇降（鉛直方向に移動）し、基端部５１を昇降させることで、基台５の回転中心Ｐ２の鉛直方向の位置を調整することができる。基端部５１は、回転中心Ｐ２に対して進退動可能な方向に延びる半径調整軸５３を備える。半径調整軸５３は、スクリューネジで構成することができる。
【００３８】
先端部５２は、基端部５１の管体１０側に位置し、半径調整軸５３に取り付けられている。先端部５２は、半径調整軸５３を回転させることで基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動する。基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動可能とは、基台５の回転中心Ｐ２に向けて進行すること、及び、基台５の回転中心Ｐ２から退行することが可能であることを意味する。図２（ｂ）に示すように、先端部５２は、平面視コの字状に形成されている。
【００３９】
図１（ａ）に示すように、２つの接触体６ａ、６ｂは、基台５の先端部５２に取り付けられている。接触体６ａ、６ｂは、台座６１ａ、６１ｂと、アーム６２ａ、６２ｂと、接触子６３ａ、６３ｂとを備える。
【００４０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、各台座６１ａ、６１ｂは、基台５の回転中心Ｐ２に対して略垂直に進退動可能となるように、基台５の先端部５２の側壁５２１に取り付けられている。ここでは、２つの台座６１ａ、６１ｂの進退動可能な方向（図２（ａ）の矢印Ｊ方向）が一致している。即ち、基台５の回転中心Ｐ２から接触体６ａに向かう向きと、基台５の回転中心Ｐ２から接触体６ｂに向かう向きとが一致している。各台座６１ａ、６１ｂが基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動することで、各接触体６ａ、６ｂ全体が基台の回転中心Ｐ２に対して進退動する。図１（ａ）に示すように、各アーム６２ａ、６２ｂは、各台座６１ａ、６１ｂから管体１０側に延びている。接触子６３ａは、管体１０の外周面１１に接触可能なようにアーム６２ａの先端部に取り付けられており、接触子６３ｂは、管体１０の内周面１２に接触可能なようにアーム６２ｂの先端部に取り付けられている。各接触体６ａ、６ｂにおいて、台座６１ａ、６１ｂと、アーム６２ａ、６２ｂと、接触子６３ａ、６３ｂとはそれぞれ一体的に進退動する。
【００４１】
図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、押圧手段７は、一端が接触体６ａ台座６１ａと接続され、他端が接触体６ｂの台座６１ｂと接続されている。押圧手段７は、基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動する方向に沿って伸縮可能であり、伸縮することで、各台座６１ａ、６１ｂを基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動させる。押圧手段７は図示しない支持部材によって先端部５２に取り付けられている。押圧手段７は、エアシリンダ等の一軸方向に伸縮可能な部材で構成することができる。
【００４２】
荷重調整手段８ａ（図２（ｃ）参照）、荷重調整手段８ｂ（図２（ｄ）参照）は、複数のローラから構成されるローラ群と、第１巻き掛け部８３ａ、８３ｂと、第２巻き掛け部８４ａ、８４ｂと、カウンターウエイト８５ａ、８５ｂとを備える。
【００４３】
各荷重調整手段８ａ、８ｂは構成が同一であるので、ここでは、荷重調整手段８ａの構成のみ詳述する。図２（ｃ）に示すように、ローラ群は、台座６１ａの進退動可能な方向に沿って基台５の先端部５２に取り付けられる２つのローラ８１ａ、８２ａから構成されている。第１巻き掛け部８３ａは、ローラ群の一方の端部に位置する一方のローラ８１ａに巻き掛けられ、一端が台座６１ａに結合され、他端がカウンターウエイト８５ａに結合されている。第２巻き掛け部８４ａは、ローラ群の他方の端部に位置する他方のローラ８２ａに巻き掛けられ、一端が台座６１ａに結合され、他端がカウンターウエイト８５ａに結合されている。第１巻き掛け部８３ａと第２巻き掛け部８４ａとには、例えば、ベルト状のものや、線状のワイヤ等を用いることができる。カウンターウエイト８５ａは、基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動可能な方向に延びる基台５の先端部５２に形成されたガイド（図示しない）に沿って、移動することが可能とされている。カウンターウエイト８５ａの重量は、接触体６１ａの重量と略同じである。前述の第１巻き掛け部８３ａと、カウンターウエイト８５ａと、第２巻き掛け部８４ａと、台座６１ａと、ローラ群とで、第１巻き掛け部８３ａと、カウンターウエイト８５ａと、第２巻き掛け部８４ａと、台座６１ａとからなるループが構成されている。
【００４４】
このような構成の荷重調整手段８ａは、各接触体６ａに作用する重力のうち台座６１ａの進退動可能な方向の成分（以下、適宜「接触体６ａの重力成分Ｔ’」という。）と大きさが略同じで、向きが反対の接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’を接触体６ａの台座６１ａに付加する。同様に、荷重調整手段８ｂは、各接触体６ｂに作用する重力のうち台座６１ｂの進退動可能な方向の成分（以下、適宜「接触体６ｂの重力成分Ｔ’」という。）と大きさが略同じで、向きが反対の接触体６ｂに対する調整荷重Ｖ’を接触体６ｂの台座６１ｂに付加する。
【００４５】
次に、以上において構成を説明した管体の寸法測定装置１による管体１０の寸法測定について説明する。
【００４６】
まず、図１に示すように、昇降軸２１を回転させて、管体１０の軸心Ｐ１と基台５の回転中心Ｐ２とを一致させる。次に、押圧手段７を延伸させ、台座６１ａを基台５の回転中心Ｐ２（管体１０の軸心Ｐ１）から退行させ、台座６１ｂを基台５の回転中心Ｐ２（管体１０の軸心Ｐ１）に向けて進行させて、接触子６３ａと接触子６３ｂとの間隔を管体１０の肉厚より大きくする。
【００４７】
次に、半径調整軸５３を回転させて、接触子６３ａを管体１０の外周面１１の外側に移動させ、接触子６３ｂを管体１０の内周面１２の内側に移動させる。
【００４８】
次に、図１（ｂ）に示すように、軸心Ｐ１に沿って回転ヘッド２を移動させ、接触子６３ｂを管体１０の内側空間に挿入して、接触子６３ａと接触子６３ｂとの間に管体１０を位置させる。
【００４９】
次に、押圧手段７を収縮させ、接触子６３ａが外周面１１に接触するまで、台座６１ａを基台５の回転中心Ｐ２に向けて進行させると共に、接触子６３ｂが内周面１１に接触するまで、台座６１ｂを基台５の回転中心Ｐ２から退行させる。接触子６３ａが外周面１１に接触し、接触子６３ａが内周面１２に接触すると、更に押圧手段７を収縮させ、基台５の回転中心Ｐ２に向けて、所定の荷重を台座６１ａに付加し、基台５の回転中心Ｐ２から退行する向きに、所定の荷重を台座６１ｂに付加する。これにより、接触子６３ａが管体１０の外周面１１に押圧され、接触子６３ｂが管体１０の内周面１２に押圧される。尚、押圧手段７が各台座６１ａ、６１ｂに付加する荷重は、基台５の回転角度に関わらず、大きさが略一定である。
【００５０】
次に、基台５を回転中心Ｐ２周りに回転させる。これにより、接触子６３ａが外周面１１を周方向に摺動し、接触子６３ｂが内周面１２を周方向に摺動する。接触子６３ａが外周面１２を摺動すると、台座６１ａの進退動可能な方向における接触子６３ａの位置が外周面１１の形状に応じて変動する。同様に、接触子６３ｂが内周面１２を摺動すると、台座６１ｂの進退動可能な方向における接触子６３ｂの位置が内周面１２の形状に応じて変動する。
【００５１】
台座６１ａには、荷重調整手段８ａによって、接触体６ａの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じである接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’が付加されている。このため、接触体６ａに作用する接触体６ａの重力成分Ｔ’と、調整荷重Ｖ’とは略相殺される。従って、台座６１ａの進退動可能な方向におけるアーム６２ａの撓み量に影響を及ぼす力は、実質、押圧手段７が台座６１ａに付加する荷重となる。押圧手段７が台座６１ａに付加する荷重は、向きが基台５の回転中心Ｐ２に向けて進行する向きであり、大きさが略一定である。このため、台座６１ａの進退動可能な方向におけるアーム６２ａの撓み量に影響を及ぼす力は一定となる。このため、摺動時において、アーム６２ａの撓み量が略一定になる。
【００５２】
また、台座６１ｂには、荷重調整手段８ｂによって、接触体６ｂの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じである接触体６ｂに対する調整荷重Ｖ’が付加されている。このため、アーム６２ａの撓み量と同様に、摺動時において、アーム６２ｂの撓み量も略一定になる。
【００５３】
寸法算出手段は、接触子６３ａ、６３ｂが外周面１１及び内周面１２を摺動しているとき（以下、適宜「摺動時」という。）の、台座６１ａの進退動可能な方向における台座６１ａの位置（軸心Ｐ１から台座６１ａまでの距離ｄ）に基づいて、管体１０の周方向における軸心Ｐ１から外周面１１までの距離の分布（以下、適宜「外周面の周方向分布」という。）を求める。図３（ａ）に示すように、この距離ｄは、台座６１ａと管体１０の軸心Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１上に位置する先端部５２の所定の位置（以下、適宜「基準位置５２２」という。）から軸心Ｐ１までの第１距離ｄ１と、該基準位置５２２から台座６１ａまでの第２距離ｄ２とを合計することで算出される。第１距離ｄ１は、半径調整軸５３の回転量に基づいて算出することができ、第２距離ｄ２は、先端部５２に取り付けられた光学式の非接触距離計やマグネスケール（登録商標）などによって測定することができる。距離ｄは、寸法算出手段が算出しても、寸法算出手段と異なる手段が算出してもよい。
【００５４】
寸法算出手段は、摺動時における、台座６１ｂの進退動可能な方向における台座６１ｂの位置（軸心Ｐ１から台座６１ｂまでの距離）に基づいて、管体１０の周方向における軸心Ｐ１から内周面１２までの距離の分布（以下、適宜「内周面の周方向分布」という。）を求める。内周面の周方向分布は、外周面の周方向分布と同様にして求められる。
【００５５】
寸法算出手段は、外周面の周方向分布から管体１０の外径を、内周面の周方向分布から管体１０の内径を算出し、算出した外径と内径とをモニタ等に出力する。また、寸法測定手段は、算出した外径と算出した内径との差分に基づいて、管体１０の肉厚を算出し、該肉厚を出力してもよい。また、管体の寸法算出手段は、接触子６３ａ、６３ｂが外周面１１及び内周面１２を摺動しているときに、接触子６３ａ、６３ｂが軸心Ｐ１に対して所定角度摺動する度に、軸心Ｐ１から台座６１ａまでの距離と軸心Ｐ１から台座６１ｂまでの距離との差分を算出させ、該差分に基づいて管体１００の肉厚を算出してもよい。このような方法によれば、外周面の周方向分布及び内周面の周方向分布を求めることなく肉厚を算出することができる。
【００５６】
以上のように、各アーム６２ａ、６２ｂの撓み量が略一定であるため、寸法算出手段は、より一層精度良く外径及び内径を算出することができる。
【００５７】
また、押圧手段７は、台座６１ａを基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動させる第１押圧部材と、台座６１ｂを基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動させる第２押圧部材との２つの部材から構成されてもよい。
【００５８】
また、接触体６ａ、６ｂは、進退動可能な方向が異なるように、基台５の先端部５２に取り付けられてもよい。即ち、基台５の回転中心Ｐ２から接触体６ａに向かう向きと、基台５の回転中心Ｐ２から接触体６ｂに向かう向きとが異なるように、接触体６ａ、６ｂが基台５の先端部５２に取り付けられてもよい。このような構成においては、管体１０の周方向における接触体６ａの位置と接触体６ｂの位置とがずれた状態で、接触子６３ａを外周面１１に、接触子６１ｂを内周面１２に摺動させることになる。このようにずれた状態で摺動させる場合であっても、外周面の周方向分布と、内周面の周方向分布に基づいて肉厚を算出することができる。
【００５９】
接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’が接触体６ａの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じになることについて説明する。尚、接触体６ａ、接触体６ｂに対する調整荷重Ｖ’が接触体６ａ、接触体６ｂの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じになる原理は同一であるので、ここでは、接触体６ｂに対する調整荷重Ｖ’が接触体６ｂの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じになるとについては説明を省略する。
【００６０】
図３は、接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’が接触体６ａの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じになることを説明するための模式図である。図３（ａ）は、台座６１ａが管体１０の軸心Ｐ１より鉛直方向下方に位置しているときの接触体６ａの重力成分Ｔ’を表す模式図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の管体の寸法測定装置１の部分の拡大図である。図３（ａ）に示すように、台座６１ａの進退動可能な方向（台座６１ａと管体１０の軸心Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１の方向）が水平方向と成す鋭角の角度をθ１とし、接触子６ａに作用する重力をＴとすると、接触体６ａの重力成分Ｔ’は、向きが管体１０の軸心Ｐ１から退行する向きであり、大きさがＴｓｉｎθ１である。
【００６１】
一方、図３（ｂ）に示すように、荷重調整手段８ａを構成する２つのローラ８１ａ、８２ａは、台座６１ａの進退動可能な方向に沿って取り付けられており、第１巻き掛け部８３ａ及び第２巻き掛け部８４ａの向きは、基台５の回転角度に関わらず、台座６１ａの進退動可能な方向となっている。
【００６２】
このため、カウンターウエイト８５ａと結合される第１巻き掛け部８３ａ及び第２巻き掛け部８４ａの他端には、カウンターウエイト８５ａに作用する重力Ｕのうち台座６１ａの進退動可能な方向の成分Ｕ’（以下、適宜「カウンターウエイト８５ａの重力成分Ｕ’」という。）が作用する。カウンターウエイト８５ａの重力成分Ｕ’は、向きが管体１０の軸心Ｐ１から退行する方向であり、大きさがＵｓｉｎθ１である。
【００６３】
図２（ｃ）に示すように、第１巻き掛け部８３ａ及び第２巻き掛け部８４ａの他端にカウンターウエイト８５ａの重力成分Ｕ’が作用すると、第１巻き掛け部８３ａ及び第２巻き掛け部８４ａの一端には、該重力成分Ｕ’と向きが反対で大きさが同じである接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’が作用する。
【００６４】
よって、接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’の向きは、管体１０の軸心Ｐ１向けて進行する向きであり、大きさは、Ｕｓｉｎθ１である。
【００６５】
以上のことから、台座６１ａが管体１０の軸心Ｐ１より鉛直方向下方に位置しているときは、接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’が接触体６ａの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じになる。
【００６６】
また、図３（ｃ）は、台座６１ａが管体１０の軸心Ｐ１より鉛直方向上方に位置しているときの接触体６ａの重力成分Ｔ’を表す模式図であり、図３（ｄ）は、図３（ｃ）の荷重調整手段８ａ、８ｂの部分の拡大図である。図３（ｃ）、及び、図３（ｄ）に示すように、台座６１ａが管体１０の軸心Ｐ１より鉛直方向上方に位置している場合、接触体６ａの重力成分Ｔ’及びカウンターウエイト８５ａの重力成分Ｕ’の大きさは、Ｔｓｉｎθ１、Ｕｓｉｎθ１となる。また、重力成分Ｔ’及び重力成分Ｕ’の向きは、管体１０の軸心Ｐ１に向けて進行する向きとなる。
【００６７】
従って、接触体６ａの重力成分Ｔ’は、向きが管体１０の軸心Ｐ１に向けて進行する向きであり、大きさがＴｓｉｎθ１である。
【００６８】
一方、カウンターウエイト８５ａの重力成分Ｕ’は、向きが管体１０の軸心Ｐ１に向けて進行する向きであり、大きさがＵｓｉｎθ１である。このため、接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’の向きは、管体１０の軸心Ｐ１から退行する向きであり、大きさがＵｓｉｎθ１である。
【００６９】
以上のように、Ｔｓｉｎθ１とＵｓｉｎθ１とは略同一であるため、台座６１ａが管体１０の軸心Ｐ１より鉛直方向上方に位置しているときも、接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’が接触体６ａの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じになる。
【００７０】
よって、台座６１ａが管体１０の軸心Ｐ１より鉛直方向下方及び上方の何れに位置していても、接触体６ａに対する調整荷重Ｖ’が接触体６ａの重力成分Ｔ’と向きが反対で大きさが略同じになる。
【００７１】
本実施形態においては、各台座６１ａ、６１ｂの進退動可能な方向は一致している（図２（ａ）、（ｃ）、（ｄ）の矢印Ｊ方向で一致している。）。このため、押圧手段７を基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動する方向に沿って収縮させることで、接触子６３ａが外周面１１に接触するまで、台座６１ａを管体１０の軸心Ｐ１に向けて進行させ、接触子６３ｂが内周面１１に接触するまで、台座６１ｂを管体１０の軸心Ｐ１から退行させることができる。また、接触子６３ａが外周面１１に接触し、接触子６３ｂが内周面１２に接触した状態で、更に押圧手段７を基台５の回転中心Ｐ２に対して進退動する方向に沿って収縮させることで、管体１０の軸心Ｐ１に向けて、所定の荷重を台座６１ａに加え、管体１０の軸心Ｐ１から退行する向きに、所定の荷重を台座６１ｂに加えることができる。従って、本実施形態の管体の寸法測定装置１においては、押圧手段７を、一軸方向に伸縮可能な１つの部材で構成することができる。押圧手段７を、１つの部材で構成することで、管体の寸法測定装置１の部品数を抑えることができる。
【００７２】
以下、本発明の実施例及び比較例を説明する。
【実施例】
【００７３】
図４に示すように、本実施形態の管体の寸法測定装置の接触子６３ａを管体２０の外周面２１に摺動させ、管体２０の外周面の周方向分布を求めた。尚、管体２０の外径は、８１４ｍｍである。
【比較例】
【００７４】
前述の第２の管体の寸法測定装置の接触子２０３ａを管体２０の外周面２１に摺動させ、管体２０の外周面の周方向分布を求めた。尚、実施例において外周面の周方向分布が求められた管体と、比較例において外周面の周方向分布が求められた管体とは、同一の管体である。
【００７５】
実施例及び比較例で求めた外周面の周方向分布、実際の外周面の周方向分布との偏差を図５に示す。図５に示すグラフの横軸の角度は、図４に示すように、外周面２１の周方向の位置を表し、最も鉛直方向下方の部位２１ａを０°とするものである。
【００７６】
図５に示すように、実施例で求めた外周面の周方向分布と、実際の外周面の周方向分布との偏差は、どの角度においても非常に小さかった。一方、比較例で求めた外周面の周方向分布は、実施例で求めた外周面の周方向分布に比べて、実際の外周面の周方向分布との偏差が大きく、角度が１１０°〜２４０°の範囲においては、軸心Ｐ２０から外周面２０までの距離が著しく小さく測定されている。これは、アーム２０７ａの撓みに影響を及ぼす荷重Ｆと重力成分Ｗ’との合成力が、台座２０６ａが外周面２１の最も鉛直方向上方の部位（１８０°対応する部位）に近づけば近づくほど、基台２０２の回転中心Ｐ２（軸心２０）に向けて進行する向きに大きくなり、アーム２０７ａが軸心２０に向けて大きく撓むためと考えられる。以上のことから、比較例に比べ、実施例では精度良く管体の寸法を測定することができた。
【符号の説明】
【００７７】
１…管体の寸法測定装置、３…回転ヘッド、５…基台、６ａ、６ｂ…接触体、６１ａ、６１ｂ…台座、６２ａ、６２ｂ…アーム、６３ａ、６３ｂ…接触子、７…押圧手段、８ａ、８ｂ…荷重調整手段 
【図１】
2010190622.tif 000003
【図２】
2010190622.tif 000004
【図３】
2010190622.tif 000005
【図４】
2010190622.tif 000006
【図５】
2010190622.tif 000007
【図６】
2010190622.tif 000008
【図７】
2010190622.tif 000009
【図８】
2010190622.tif 000010
【図９】
2010190622.tif 000011